奈米管場效陣列能偵測癌細胞
- 上線日期：2009/1/9 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
美國科學家將奈米碳管噴灑(airbrush)在1平方公分的晶片，製作出一種單奈米管場效陣列(single nanotube field effect array)，只要一滴血便能偵測到完整的活乳癌細胞。這種設計可以發展用來辨識多種細胞，將有助於早日實現反應快、成本低的手持式器官體積測量器(oncometers)。
上述元件的操作原理如下：受體-抗體交互作用引發的自由能變化會在奈米管表面產生應力，進而改變奈米管的導電性，藉由測量導電性便可偵測癌細胞。研究人員首度發現，特定受體-抗體反應會有較高的自由能變化，因此電子訊號也會顯示較高的導電性變化。
研究小組們利用這個現象來偵測一種目前經用的分子標靶受器IGF1R。IGF1R與前列腺癌、肺癌和胰腺癌等相關，更是惡性細胞存活的關鍵訊號，所以篩檢癌症的第一步就是監控血液中的IGF1R蛋白。研究人員將奈米碳管表面接上具有IGF1R特異性的抗體，當血液或細胞中出現IGF1R時，導電性便會產生變化。
研究小組表示，雖然奈米線比奈米管電晶體更容易製造，但奈米碳管具有導電性隨應力變化的特性，其中空結構具有大量的表面原子，生物分子出現造成的能量變化會導致奈米管調整碳原子的位置，此反應視分子而異。因此研究小組可針對不同分子製作分子指紋(molecular fingerprint)，用來篩檢自身免疫性疾病(autoimmune disease)。
目前利用萃取蛋白質進行疾病監測的多重分析技術如飛行時間質譜學(time-of-flight mass spectroscopy)、抗原-抗體結合放射和螢光偵測技術、電泳分離(electrophoretic separation)和抗原-抗體結合技術等，都無法直接測得循環系統中過度表現特殊受體的癌細胞；而懸臂樑(cantilever)生物檢測技術則需數小時才能完成一個檢測，且無法製成可攜式裝置。
矽奈米線雖然前景看好，但不能直接用於細胞分析。相形之下，只要一滴血，無須任何標記，透過上述技術便能測出典型的癌細胞表面標誌(surface marker)。詳見Nanotechnology 19, 465101 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/36890
譯者:賽逸昕(國家衛生研究院)
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